DE3650348T2

DE3650348T2 - Zweidimensionalfiltereinrichtungen mit begrenzter Impulsantwort.

Info

Publication number: DE3650348T2
Application number: DE3650348T
Authority: DE
Inventors: Morgan William Amos David; John William Richards
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1985-12-17
Filing date: 1986-12-16
Publication date: 1995-12-14
Anticipated expiration: 2006-12-17
Also published as: JPS62161211A; EP0230752A2; EP0230752A3; EP0230752B1; GB2184316A; US4802110A; GB8531081D0; GB2184316B; JP2605265B2; DE3650348D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf zweidimensionale Filtereinrichtungen mit begrenztem Impulsverhalten zum Filtern eines Signals, das ein Bild darstellt und eine Folge von digitalen Wörtern umfaßt.
Es ist bekannt, ein Signal zu digitalisieren, das durch Abtasten eines zweidimensionalen Bildes oder Fernsehbildes erhalten wird, beispielsweise ein Fernsehsignal, wobei das Signal mit einer Abtastfrequenz fs abgetastet wird, d.h., in vorgegebenen Intervallen oder Taktperioden T (wobei T = 1/fs), um ein digitales Bildsignal bereitzustellen, das eine Folge von digitalen Wörtern oder Abtastungen (beispielsweise 8-Bit-Wörtern oder Abtastungen) aufweist, die zeitlich durch das Intervall T beabstandet sind. Ein solches Bildsignal kann bequem manipuliert werden. Es kann beispielsweise bezüglich seiner Größe in einer oder in beiden Richtungen reduziert (komprimiert) werden, d.h., horizontal (d.h. in der Richtung, in der das Bild zeilenmäßig nacheinander abgetastet wird) oder vertikal (quer zur Bildabtastrichtung), um beispielsweise digitale Videoeffekte zu erzeugen. Wie nun beschrieben wird, kann das Nicht-Vorhandensein einer geeigneten Korrekturmaßkomprimierung des Bildes Störeffekte (Alias-Effekte) verursachen.
Wie dem Fachmann bekannt ist, kann ein Bild durch zweidimensionale Parameter beschrieben werden, die als räumliche Frequenz bekannt sind, die proportional zum Kehrwert des Winkels ist, der dem Auge des Betrachters gegenüberliegt, und zwar durch die sichtbaren Spektralkomponenten des Bilds. Das Konzept einer räumlichen Frequenz kann leichter verstanden werden, wenn man ein Bild in Form einer Serie von gleichmäßig beabstandeten geraden Linien betrachtet. Für eine feste Position des Betrachters in bezug auf ein solches Bild hat das Bild eine räumliche Einzelfrequenz, die umgekehrt proportional zum sichtbaren Abstand der Linien ist. (Die räumliche Frequenz ist horizontal, wenn die Linien horizontal beabstandet sind, vertikal, wenn die Linien vertikal beabstandet sind, und in den anderen Fällen diagonal). Es ist klar, daß, wenn das Bild komprimiert ist, so daß die Linien für den Betrachter näher zusammen erscheinen, wodurch der Winkel, der dem Auge der sehenden Person gegenüberliegt, abnimmt, die räumliche Frequenz ansteigt.
Das Skalierungstheorem in der Fourier-Analyse sagt aus, daß, wenn ein Bildsignal in einem räumlichen Bereich komprimiert wird, das heißt, wenn die räumliche Frequenz des Bildes vergrößert wird, die Fourier-Transformation des Signals in dem Frequenzbereich dann ansteigt (d.h., die Frequenz (Hz) des Signals steigt an), und umgekehrt.
Es sei daran erinnert, daß das oben beschriebene Bildsignal ein Abtastsignal ist. Die Nyquist-Regel, die das Abtasten von Signalzuständen behandelt, sagt aus, daß, um keine Information, die in einem Signal vorhanden ist, zu verlieren, das Signal mit einer Frequenz (fs) abgetastet werden muß, die gleich oder zumindest dem zweifachen der Bandbreite (fb) des Signals ist. Natürlich wird dieses Kriterium erfüllt, wenn das digitale Eingangssignal anfangs durch Abtasten eines analogen Signals gebildet wird. Das Frequenzspektrum (Fourier-Transformation) des abgetasteten Signals in dem Frequenzbereich ist durch die durchgezogenen Linien in Fig. 1 der beiliegenden Zeichnungen gezeigt, die eine graphische Darstellung einer Amplitude in Abhängigkeit von der Frequenz (Hz) zeigt. Das Frequenzspektrum umfaßt eine Basisbandkomponente 10 (bis zu fB). Weiter wird das Basisband symmetrisch um die Abtastfrequenz fs und ihre Harmonischen 2fs, 3fs usw. gespiegelt, um höhere Frequenzkomponenten 12 zu erzeugen. Vorausgesetzt, daß die Nyquist-Regel erfüllt wird (daß fs/2 größer als fB ist), und vorausgesetzt, daß das Signal bandbegrenzt (tiefpaßgefiltert) ist, so daß es eine Eckfrequenz von ungefähr fs/2 hat, werden die höheren Frequenzkomponenten 12 unterdrückt.
Wie oben erklärt zeigt, wenn das abgetastete Signal einer Kompression im räumlichen Bereich unterworfen wird,
seine Fourier-Transformation eine Ausdehnung bezüglich des Frequenzbereichs. Damit steigen die Bandbreiten der Komponenten 10, 12 in Fig. 1 an. Wie durch gestrichelten Linien in Fig. 1 gezeigt ist, kann dies zu einem Störeffekt des Signals führen, bei dem die Bandbreite fB des Signals die Nyquist- Grenze (fs/2) übersteigt, so daß ein Teil der zumindest niedrigsten der höheren Frequenzkomponenten 12 sich nach unten erstreckt und mit dem Basisband gemischt wird, so daß das Signal und daher auch das Bild, das es darstellt, verschlechtert wird.
Um die Störeffektbildung aufgrund der Kompression zu vermeiden, kann ein Filter vor der Kompressionseinrichtung angeordnet werden, das diejenigen Teile des zweidimensionalen Eingangsspektrums herausfiltert, die sonst die Nyquist-Grenzfrequenz (fs/2) übersteigen, wenn eine Kompression ausgeführt wurde. Idealerweise sollte das Filter einen flachen Bandpaß aufweisen, eine unendliche Dämpfung im Sperrband und ein übergangsband, dessen Breite sich Null nähert. Es ist klar, daß ein solches ideales Filter in der Praxis nicht realisiert werden kann. Wenn man jedoch ein zweidimensionales (2D) Filter mit begrenztem Impulsverhalten (FIR-Filter) verwendet, kann man eine in etwa gleichwertige Filtercharakteristik erhalten.
Wie dem Fachmann bekannt ist, kann ein 2D-FIR-Filter während aufeinanderfolgender Taktperioden gleich T(=1/fs) eine Filterung über einen bestimmten Bereich des 2D-Biids oder Fernsehbilds durchführen, wobei ein Satz von Wörtern oder Abtastungen des Bildsignals verarbeitet wird, das eine vorgegebene räumliche Beziehung aufweist, um daraus ein gefiltertes Ausgangswort oder einen Abtastwert zu erzeugen. Insbesondere kann während jeder Taktperiode das 2D-FIR-Eilter ein Ausgangswort oder Abtastwert berechnen, indem es einen bestimmten Satz von vertikal und horizontal beabstandeten Wörtern oder Abtastungen seines Eingangssignais mit entsprechenden Wichtungskoeffizienten multipliziert und die Produkte der Multiplikationen summiert. Die notwendigen zeitlichen Verzögerungen, um die gewünschte räumliche Beziehung des bestimmten Satzes von Eingangswörtern oder Abtastungen zu erzielen, kann durch Verzögerungselemente erzielt werden, die entweder vor oder nach entsprechenden Multiplizieren angeordnet sind, die dazu verwendet werden, die Multiplikationen auszuführen. Die Verzögerungselemente können so angesehen werden, daß sie das Bildsignal in beiden Richtungen "anzapfen". Wie dem Fachmann bekannt ist, nähert sich die Antwort des Filters näher einem Idealfilter, wenn die Anzahl der Anzapfungen ansteigt.
Es sei eine Kompressionseinrichtung (beispielsweise eine digitale Videoeffekteinheit) betrachtet, die erforderlich ist, eine Kompression über einen Bereich von einer Null- Kompression (1:1) bis beispielsweise 100:1 auszuführen, wobei die Kompressionshöhe beispielsweise stufenlos wählbar ist. Es sei weiter angenommen, daß der Kompressionseinrichtung ein 2D-FIR-Filter vorangeht, dessen Bandbreite gemäß dem Ausmaß oder dem Kompressionsgrad eingestellt ist, um so einen Störeffekt zu vermeiden oder zumindest zu minimieren, der sonst bei der Kompression in der oben beschriebenen Weise auftreten würde. In der Praxis ist es jedoch nicht möglich, ein Filter zu entwerfen, dessen Bandbreite stufenlos veränderbar ist, damit es genau dem stufenlos regelbaren Kompressionsausmaß folgen kann. Es ist jedoch möglich, ein 2D-FIR-Filter zu schaffen, das eine Familie von Bandbreiten hat (das heißt, das eine Familie von Antworten erzeugen kann), die jeweils einem entsprechenden Kompressionsbereich entsprechen. In diesem Zusammenhang ist es durch den Stand der Technik bekannt, daß die Bandbreite eines FIR-Fiiters eines bestimmten Aufbaus durch die Werte bestimmt wird, die für die Wichtungskoeffizienten gewählt werden, wodurch eine Familie von Antworten durch vorheriges Berechnen und Speichern einer entsprechenden Familie von Wichtungskoeffizientensätzen erhalten werden kann. Das Filter könnte beispielsweise so ausgebildet sein, daß es eine Familie von Bandbreiten im Bereich von fs/2 (für die Null-Kompression) bis fs/200 (für die 100:1 Kompression) erzeugen kann. Fig. 2A, 2B, 2C und 2D der beiliegenden Zeichnungen zeigen in idealisierter Form Antworten, die für entsprechende Kompressionsausmaße von 1:1, 2:1, 3:1 und 100:1 erhalten werden könnten.
Es ist klar, daß das Bild sowohl in einer oder beiden horizontalen und vertikalen Richtungen komprimiert werden kann, was durch verschiedene entsprechende Grade möglich ist, und daß ein 2D-FIR-Filter sowohl eine horizontale als auch eine vertikale Bandbreite hat, die unabhängig voneinander variiert werden können, wenn man die Werte der Wichtungskoeffizienten in geeigneter Weise wählt. Es sollte somit klar sein, daß die Bemerkungen, die oben (und unten) gemacht wurden, die sich auf die Bandbreite und die Kompression beziehen, unabhängig für die horizontalen beziehungsweise vertikalen Richtungen passen.
Wie es dem Fachmann bekannt ist, kann in diesem Zusammenhang die Bandbreite eines Systems zur Handhabung eines zweidimensionalen (vertikal/horizontal) abgetasteten Bildsignals in dem räumlichen Bereich durch eine zweidimensionale Frequenzantwort dargestellt werden, wie in Fig. 3 der beiliegenden Zeichnungen gezeigt ist. In Fig. 3 zeigt die horizontale Achse eine Skala einer horizontalen räumlichen Frequenz in der positiven und negativen Richtung (H+ und H-) in Einheiten von Zyklen pro Bildbreite, die vertikale Achse zeigt eine Skala einer vertikalen räumlichen Frequenz in der positiven und negativen Richtung (V+ und V-) in Einheiten von Zyklen pro Bildhöhe, das Rechteck 14 zeigt die zweidimensionale Bandbreite des Systems, und die Abmessungen 16 und 18 zeigen die vertikale beziehungsweise horizontale Bandbreite. Wenn das System ein 2D-FIR-Filter aufweist, kann die vertikale und horizontale Bandbreite in einer Weise gesteuert werden, die an sich bekannt ist, und zwar durch Variieren der Werte der Wichtungskoeffizienten.
Wie oben angedeutet wurde, kann die Bandbreite für ein 2D-FIR-Filter eines bestimmten Aufbaus durch Änderung der Werte der Wichtungskoeffizienten verändert werden. Wenn jedoch die Bandbreite über einen großen Bereich variiert, beispielsweise über den Bereich von fs/2 bis fs/200, wie oben angegeben wurde, und wenn die Filterantwort eine vernünftige Annäherung an die ideale Antwort über den Gesamtbereich sein soll, wird eine sehr große Anzahl von Abgriffen erforderlich. Da jedoch für jede Richtung der Betrag an Hardware ungefähr proportional zur Anzahl der Abgriffe ist, würde das Filter sehr groß und teuer werden.
Die IEEE 1983 International Symposium on Circuits and Systems, Newport Beach, 2nd-4th May 1983, Vol. 1 bis 3, Seiten 168-171, IEEE New York, US; G.A. Reitmeier et al.: "Digital image processing techniques for video special effects" offenbart ein Verfahren zum Skalieren eines abgetasteten Bildes, bei dem eine FIR-Vorfilterung verwendet wird, dem eine Interpolation gegenüber den Ausgangspixelpositionen folgt. Um eine scharfe Eckfrequenz bereitzustellen, sind große FIR-Filter erforderlich.
Erfindungsgemäß wird eine zweidimensionale Filtereinrichtung (FIR-) mit begrenzter Impulsantwort bereitgestellt, wie sie im einzelnen im Patentanspruch 1 angegeben ist.
Wie unten ausführlich erklärt wird, wird bei der vorliegenden Erfindung von der Tatsache in vorteilhafterweise Gebrauch gemacht, daß, wenn ein Bildsignal einer wesentlichen Komprimierung unterworfen werden soll, einige der Abtastungen oder Wörter davon nicht benötigt werden. Folglich erzeugt die vorliegende 2D-FIR-Filtereinrichtung Ausgangswörter, die jeweils eine Kombination von Zwischenwörtern umfassen, die während entsprechender Taktperioden erzeugt werden. Damit ist jedes Ausgangswort für eine Filterung repräsentativ über einen Bereich des Bildes, der ein Vielfaches eines bestimmten Bereichs entspricht, entsprechend dem Satz von Wörtern, die während jeder Taktperiode verarbeitet wurden. In anderen Worten ausgedrückt ist jedes Ausgangswort tatsächlich äquivalent einem Wort, das erhalten werden würde, wenn die Anzahl der Abgriffe des 2D-FIR-Filters um das gleiche Vielfache gesteigert wäre. Somit arbeitet die Filtereinrichtung so, als ob die Anzahl der Abgriffe gesteigert wäre, wenn das Maß der Kompression (Kompressionsfaktor) erhöht wird. Daher kann, was effektiv durch "Wiederverwerten" von Hardware ausgedrückt werden könnte, eine Filtereinrichtung, die ein Filter aufweist, das eine Anzahl von Abgriffen aufweist, die für den Fall eines Null- oder niedrigen Kompressionsgrads ausreichend sind, wirksam über einen weiten Bereich von Kompressionsfaktoren arbeiten, wo mit einem konventionellen Filter viel mehr Anzapfungen gebraucht werden würden, um eine zufriedenstellende Antwort zu erzielen.
Die Erfindung wird nun durch ein beispielhaftes und nicht einschränkendes Beispiel unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, bei denen gleiche Bezugszeichen durchwegs gleiche Teile bezeichnen, und in denen:
Fig. 1 den Frequenzgang eines abgetasteten Bildsignals in dem Frequenzbereich zeigt, d.h., eine graphische Darstellung der Amplitude als Funktion der Frequenz (Hz), und zeigt, wie die Bildkompression einen Störeffekt verursachen kann.
Fig. 2A bis 2D Amplituden/Frequenzkennlinien eines idealen Filters zeigen, das vor einer Bildkompressionseinrichtung verwendet wird, um die Bandbreite des Signal zu reduzieren, so daß ein Störeffekt bei Kompressionsfaktoren von 1:1, 2:1, 3:1 bzw. 100:1 verhindert wird;
Fig. 3 die zweidimensionale Bandbreite eines 2D-FIR- Filters im räumlichen Bereich zeigt;
Fig. 4 eine Darstellung in Gruppenform von Abtastungen ist, die ein abgetastetes Bildsignal bildet;
Fig. 5 eine Darstellung in Gruppenform entsprechend
Fig. 4 von Abtastungen des Bildsignals ist, nachdem sie durch ein konventionelles 2D-FIR-Filter gefiltert wurden, wobei gezeigt wird, wie nur gewisse Abtastungen der gefilterten Gruppe für die Bildkompressionseinrichtung erforderlich sind;
Fig. 6 eine schematische Blockansicht einer 2D-FIR- Filtereinrichtung ist, die die vorliegende Erfindung darstellt;
Fig. 7 eine ausführlichere Ansicht einer Muitipliziergruppe und einer Summiereinrichtung der Filtereinrichtung von Fig. 6 ist;
Fig. 8 eine Ansicht entsprechend Fig. 7 einer speziellen Form eines Aufbaus ist, der in Fig. 7 gezeigt ist, für einen speziellen Aufbau eines 2D-FIR-Filters der 2D-FIR-Filtereinrichtung von Fig. 6;
Fig. 9 zeigt, wie die Abtastungen eines Eingangssignals durch die Filtereinrichtung von Fig. 5 verarbeitet werden, wenn diese sich im Null/Niedrig-Kompressionsmodus befindet;
Fig. 10 zeigt, wie Abtastungen eines Eingangssignals durch die Filtereinrichtung von Fig. 5 verarbeitet werden, wenn diese sich im 2:1-Horizontal-Kompressionsmodus befindet;
Fig. 11 zeigt, wie die Abtastungen eines Eingangssignals durch die Filtereinrichtung von Fig. 5 verarbeitet werden, wenn diese sich in einem 2: 1-Vertikal-Kompressionsmodus (keine horizontale Kompression) befindet;
Fig. 12 zeigt, wie die Abtastungen eines Eingangssignals durch die Filtereinrichtung von Fig. 5 verarbeitet werden, wenn diese sich in einem vertikalen und horizontalen 2: 1-Kompressionsmodus befindet;
Fig. 13 eine ausführlichere Ansicht eines Speichers der 2D-FIR-Filtereinrichtung von Fig. 6 zeigt; und
Fig. 14 und 15 weitere 2D-FIR-Filtereinrichtungen, die die Erfindung verkörpern, zeigen, wobei jede eine Einrichtung aufweist, wie in Fig. 6 gezeigt ist, mit entsprechenden Verbesserungen, um die dynamische Steuerung der Filtereinrichtung zu erleichtern.
Fig. 4 zeigt ein zweidimensionales digitales Bildsignal, das durch Digitalisieren eines analogen Signals (beispielsweise eines Fernseh- oder Videosignals) erhalten wird, das durch zeilenweises Abtasten eines Bilds erzeugt wird. Insbesondere wird das digitale Signal durch Abtasten des analogen Signals mit einer Abtastfrequenz fs erhalten, die bei vorgegebenen Intervallen T liegt (wobei T =1/fs), um Wörter oder Abtastungen (beispielsweise 8-Bit-Wörter oder Abtastungen) zu erzeugen, die zeitlich durch das Intervall T voneinander beabstandet sind. Die Kreuze in der obersten Reihe stellen die Wörter oder Abtastungen einer ersten (Abtast-) Zeile des Bildes dar und sind durch das Intervall T in einer Richtung beabstandet, die der Abtastrichtung des Bildes entspricht und die als horizontal angenommen wird. Die Anzahl der Abtastungen pro Zeile wird für ein bestimmtes System vorgegeben und kann beispielsweise gleich 864 sein. Den Abtastungen, die erste Zeile bilden, folgen eine gleiche Anzahl von Abtastungen (die zweite Reihe in Fig. 4), die die nächste Zeile des Bildes darstellen, usw., bis die Gruppe, die in Fig. 4 gezeigt ist, die beispielsweise einem Rahmen oder einem Feld eines Fernsehsignals entspricht, vollständig ist. Wie deutlich wird, sind jeweils zwei der Wörter in Fig. 4, die in der vertikalen Richtung benachbart sind, d.h. in der Richtung quer zur Richtung der Abtastung des Bildes, voneinander durch ein Intervall beabstandet, das gleich dem Abtastintervall T ist multipliziert mit der Anzahl der Abtastungen pro Zeile.
Es sei angenommen, daß das Bildsignal, das in Fig. 3 dargestellt ist, durch ein konventionelles 2D-FIR-Filter gefiltert ist, dessen Bandbreite so ist, daß das Auftreten eines Störeffektes in der oben beschriebenen Weise verhindert wird, und zwar aufgrund einer Kompression, die durchgeführt wird, nachdem das Signal gefiltert wurde. Nach dem Filtern wird das Signal so sein, wie in Fig. 5 dargestellt ist, wo jede gefilterte Abtastung oder Wort durch einen Fleck dargestellt ist. Wie man sieht, gibt es eine genaue Übereinstimmung zwischen der gefilterten Gruppe von Fig. 5 und der Eingangs-Filtergruppe, die in Fig. 4 gezeigt ist. Das heißt, daß während jeder Taktperiode gleich T das Filter ein entsprechendes Ausgangswort oder eine Abtastung berechnet haben wird, oder, in anderen Worten ausgedrückt, das Filter eine Ausgangsabtastung für jede Eingangsabtastung erzeugt. Wenn jedoch das Bild wesentlich komprimiert werden soll, sind viele dieser Berechnungen unnötig oder redundant. Es sei beispielsweise ein Fall betrachtet, wo das Bild um einen Faktor 2:1 in sowohl der horizontalen als auch in der vertikalen Richtung komprimiert werden soll. Um das komprimierte Bild zu bilden, wählt die Einrichtung zur Ausführung der Komprimierung, beispielsweise eine digitale Videoeffekteinheit, nur jede zweite Abtastung oder Wort (sowohl in der horizontalen als auch in der vertikalen Richtung) der in Fig. 5 gezeigten Gruppe aus, um eine (komprimierte) Ausgangsgruppe zu bilden. Dies ist in Fig. 5 für einen kleinen Bereich der gefilterten Gruppe dargestellt, aus der man erkennen kann, daß nur diese Wörter oder Abtastungen der gefilterten Gruppe, die mit einem Kreis versehen sind, verwendet werden, um eine Ausgangsgruppe zu bilden, die durch Kreuze dargestellt wird, die die Wörter eines komprimierten Signals kennzeichnen, die durch das Intervall T in der horizontalen Richtung beabstandet sind. Das heißt, daß die vertikale Kompression ganze Berechnungszeilen (jede zweite Zeile bei einer 2:1 Komprimierung) zur Folge hat, die redundant sind; und eine horizontale Kompression einige der Berechnungen in nützlichen Zeilen zur Folge hat (jede zweite bei einer 2:1 Kompression), die redundant sind.
Somit sind dreiviertel der Berechnungen, die im 2D- FIR-Filter durchgeführt werden, redundant oder unnötig, da nur 1/2x2 der Ausgangswörter des Filters durch die Komprimierungseinrichtung verwendet werden. Allgemeiner ausgedrückt werden, wenn das Bild horizontal durch einen horizontalen Komprimierungsfaktor HCF und vertikal durch einen vertikalen Komprimierungsfaktor VCF komprimiert werden soll, nur 1/HCF VCF der Ausgangswörter durch die Komprimierungseinrichtung verwendet. Die unnotwendige oder redundante Berechnungszeit steigt daher an, wie das Ausmaß der Kompression ansteigt (und die Bandbreite des Filters reduziert wird, um Störeffekte zu verhindern)
Eine 2D-FIR-Filtereinrichtung nach der vorliegenden Erfindung, die unten beschrieben wird, nimmt den Vorteil einer redundanten Berechnungszeit in Anspruch, wobei sie nur die Anzahl der Ausgangswörter erzeugt, die für das passende Kompressionsausmaß erforderlich ist, und verwendet die Zeit, die sonst dazu verwendet werden würde, redundante Wörter zu berechnen, um Wörter zu berechnen, die wirklich erforderlich sind, um somit wirksam die erforderlichen Ausgangswörter über eine größere Anzahl von Anzapfungen zu berechnen, als dies durch ihre Basiskonfiguration geboten werden würde, um somit eine Antwort bereitzustellen, die sich näher der idealen Antwort nähert, als dies sonst der Fall sein würde.
Die erfindungsgemäße 2D-FIR-Filtereinrichtung ist in Blockdiagrammform in Fig. 6 dargestellt. Wie dort gezeigt ist, wird ein Bildeingangssignal der oben beschriebenen Form, das auf einer Leitung 20 vorhanden ist, an einen Speicher 22 angelegt, der in einen Vorspeicher 24, einen Gruppenspeicher 26 und einen Teilproduktspeicher 28 unterteilt ist. Wie oben angedeutet wurde, umfaßt das Bildeingangssignal auf der Leitung 20 eine Folge von digitalen Abtastungen, die durch Intervalle T voneinander beabstandet sind, wobei T = 1/fs ist. Die Abtastungen weisen Mehrfachbitwörter, beispielsweise 8- Bitwörter auf, deren Bits allgemein parallel mit der Frequenz (Abtastrate) fs ankommen. Außerdem werden die Bits verschiedener Wörter, die in der Anordnung, die allgemein in Fig. 6 gezeigt ist, erzeugt werden, zwischen den verschiedenen Elementen der Anordnung parallel übertragen. Weiter werden die Bits jedes Ausgangsworts der Anordnung von Fig. 6 allgemein parallel erzeugt. Dementsprechend sieht man, daß die in Fig. 6 gezeigten oder beschriebenen Ausdrücke (und in den nachfolgenden Figuren), die allgemein als Linien dargestellt sind, in der Praxis die Form von Bussen oder Vielfachleitungen haben.
Der Vorspeicher 24, der Gruppenspeicher 26 und der Teilproduktspeicher 28 des Speichers 22 weisen jeweils mehrere Zeilenspeicher auf, wie unten ausführlicher beschrieben wird, wobei ein Zeilenspeicher ein Speicher ist, der eine Anzahl von Wörtern oder Abtastungen des Eingangsbildsignals gleich der Anzahl der Abtastungen pro Zeile des Bildes, beispielsweise 864, enthalten kann.
Der Gruppenspeicher 26, eine Multipliziergruppe 30, ein Wichtungskoeffizientenspeicher 32 und eine Summiereinrichtung 34 arbeiten funktionsmäßig miteinander, um ein 2D- FIR-Filter zu bilden. Wie oben beschrieben und dem Fachmann bekannt ist, kann ein 2D-FIR-Filter während einer jeden aufeinanderfolgenden Taktperiode, die gleich T ist, das Bildsignal über einen bestimmten Bereich des Bildes filtern. Es führt dies durch Berechnen eines Ausgangsworts oder einer Abtastung während jeder aufeinanderfolgenden Taktperiode durch Multiplizieren eines vorgegebenen Satzes von vertikal und horizontal beabstandeten Abtastungen des Eingangssignals, die eine vorgegebene räumliche Beziehung haben, durch entsprechende Wichtungskoeffizienten und durch Summieren der Produkte der Wichtungskoeffizienten durch. Bei diesem Filter kann der Gruppenspeicher 26 die notwendigen zeitlichen Verzögerungen erzeugen, um die gewünschte räumliche Beziehung des vorgegebenen Satzes der Eingangsabtastungen zu erreichen.
Insbesondere sammelt in jeder Taktperiode der Gruppenspeicher 26 einen Satz von Eingangsabtastungen in Form einer zweidimensionalen Gruppe von Abtastungen, die den oben erwähnten vorgegebenen Bildbereich bilden, wobei die Gruppe die Abmessungen n und m in der horizontalen beziehungsweise der vertikalen Richtung hat, und legt die n x m Abtastungen gleichzeitig (parallel) an die Multipliziergruppe 30 über n x m Leitungen 36 an. Betrachtet man nun auch Fig. 7, so werden in der Multipiiziergruppe 30 die n x m Abtastungen d&sub1; bis d(n x m) an die entsprechenden Multiplizierer der n x m Multiplizierer 38 angelegt, wo sie mit den entsprechenden n x m Wichtungskoeffizienten w&sub1; bis w(n + m)' die vom Wichtungskoeffizientenspeicher 32 über n x m Leitungen 40 geliefert werden, multipliziert werden. Die Produktwörter, die durch die Multiplizierer 38 erzeugt werden, werden über n x m Leitungen 42 zur Summiereinrichtung 34 geleitet, wo sie miteinander addiert werden, so daß für jede Taktperiode ein Ausgangswort des Filters auf einer Leitung 44 erzeugt wird.
Aus Gründen, die später deutlich werden, werden die Ausgangswörter des Filters, wenn sie auf der Leitung 44 mit der Frequenz fs des Eingangssignals erzeugt werden, als "Zwischenwörter" oder "Teilprodukte" der Gesamtfilteranordnung von Fig. 6 betrachtet.
Die Summiereinrichtung 34 kann eine Sammeieinrichtung von Addierern 46 mit zwei Anschlüssen aufweisen. Die Addiereinrichtung 46 (und der übrige Teil der Schaltung, der in Fig. 7 gezeigt ist) kann leichter durch Betrachtung von Fig. 8 verstanden werden, die der Schaltung von Fig. 7 entspricht, jedoch für ein spezielles Beispiel einer quadratischen 4 x 4 Gruppe gezeichnet ist, das heißt, für einen Fall, wo n = m = 4 ist.
Die Zwischenwörter auf der Leitung 44 laufen zu einem Eingang eines Addierers 48, dessen zweiter Eingang über eine Leitung 50 mit dem Teilproduktspeicher 28 verbunden ist. Ein Ausgang des Addierers 48 ist über eine Leitung 52 mit einem Eingang eines Datenschalters 54 verbunden, der, um das Verständnis zu erleichtern, als mechanischer Schalter dargestellt ist. Der Datenschalter 54 kann zwei Positionen annehmen. In der dargestellten Position verbindet der Datenschalter 54 die Leitung 52 mit einer Ausgangsleitung 56, die mit einer digitalen Videoeffekteinheit (DVE) (nicht gezeigt) verbunden ist, die in der Lage ist, das Bild zu komprimieren. In der anderen Position des Datenschalters 54 ist die Leitung 52 mit der Leitung 58 verbunden, die zum Teilproduktspeicher 28 zurückführt.
Eine Steuereinrichtung 60 ist über Leitungen 62, 64 und 68 mit dem Speicher 22, dem Datenschalter 54 und mit dem Wichtungskoeffizientenspeicher 32 verbunden, damit diese Elemente in der weiter unten ausführlich beschriebenen Weise arbeiten können. Die Steuereinrichtung 60 empfängt Eingangssignale auf den Leitungen 70 und 72 von der DVE-Einheit. Das Signal auf der Leitung 70 stellt den oben erwähnten horizontalen Kompressionsfaktor HCF dar, das heißt, das Ausmaß, mit dem die DVE-Einheit wünscht, das Bild in der horizontalen Richtung zu komprimieren. Entsprechend stellt das Signal auf der Leitung 72 den oben erwähnten vertikalen Kompressionsfaktor VCF dar, das heißt, das Ausmaß, mit dem die DVE-Einheit wünscht, das Bild in der vertikalen Richtung zu komprimieren. Die Kompressionsfaktoren HCF und VCF können durch die DVE- Einheit in einer an sich bekannten Weise erzeugt werden. Jeder der Faktoren HCF und VCF kann über den Bereich des Bildes variieren oder nicht.
Die Steuereinrichtung 60 reagiert auf die Signale, die die Kompressionsfaktoren HCF und VCF repräsentieren, um nach jeder Richtung zu ermitteln, in der eine Anzahl von Bereichen des Kompressionsfaktors liegt, und um die Filteranordnung zu veranlassen, in einem Modus zu arbeiten, der zu den ermittelten Bereichen paßt. Im Wichtungskoeffizientenspeicher 32, der zweckmäßigerweise in Form eines programmierbaren Nur-Lesespeichers (PROM) gebildet wird, ist eine Anzahl von Sätzen von n x m Wichtungskoeffizienten gespeichert. Wenn ein Modus ausgewählt wurde, wirkt die Speichereinrichtung 60 auf den Wichtungskoeffizientenspeicher 32 über die Leitung 38 ein, damit in die Multipliziergruppe 30 während jeder Taktperiode einer der gespeicherten Sätze von n x m Wichtungskoeffizienten geladen wird, damit die horizontale und vertikale Bandbreite des Filters so sein wird, wie oben unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2A bis 2D beschrieben wurde, wobei ein Störeffekt aufgrund der Kompression vermieden oder zumindest reduziert wird. Es sei darauf hingewiesen, daß der gleiche Satz von n x m Wichtungskoeffizienten nicht für einen besonderen Modus ist, der an die Multipliziergruppe während jeder Taktperiode angelegt wird. Tatsächlich wird die Anzahl der Sätze, die in einem besonderen Modus verwendet werden, der Anzahl n x m Gruppen entsprechen, die wirksam miteinanderverbunden werden, wie unten beschrieben wird, in diesem Modus, um eine größere Gruppe zu bilden, wodurch ein separater Wichtungskoeffizient für jedes Element der größeren Gruppe erhältlich ist. Das heißt, daß mit Ausnahme eines Null/Niedrigkompressionsmodus, der unten beschrieben wird, eine Anzahi n x m Sätzen während eines jeden Modus verwendet wird.
Über die Leitung 64 kann die Steuereinrichtung 60 den Datenschalter 54 zwischen zwei Positionen für jeweils verschiedene Taktperioden gemäß dem ausgewählten Modus schalten.
Schließlich wirkt über die Leitung 62 die Steuereinrichtung 60 periodisch auf den Teilproduktspeicher 28 ein, um diesen zu veranlassen, ein gespeichertes Zwischenwort (Teilprodukt) über die Leitung 50 zum Addierer 48 zu leiten, wo es zu einem Zwischenwort (Teilprodukt) addiert wird, das gerade erzeugt wurde, um ein Ausgangswort zu erzeugen, wobei dieser Betrieb in Abhängigkeit vom ausgewählten Modus gesteuert wird.
Die Steuereinrichtung 60 führt somit die folgenden zwei Funktionen aus.
(i) Wie gerade erklärt wurde, veranlaßt die Steuereinrichtung 60 das 2D-FIR-Filter, eine Bandbreite in jeder Richtung anzunehmen, die in bezug auf den Wert jeder Bandbreite für eine Null-Komprimierung um ein Ausmaß bezogen auf den Kompressionsfaktor (Ausmaß der Kompression) reduziert wird. Daher wird, wie oben unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2A bis 2D beschrieben wurde, wenn der Kompressionsfaktor erhöht wird, die Filterbandbreite entsprechend reduziert, so daß das 2D-Spektrum des Signals, das die Filteranordnung verläßt, veranlaßt wird, unter die Nyquist-Grenzfrequenz zu fallen, so daß ein Störeffekt aufgrund der Kompression vermieden oder zumindest minimiert wird.
ii) Die Steuereinrichtung 60 veranlaßt in einer Weise, die unten ausführlicher beschrieben wird, daß eine Anzahl von Zwischenwörtern (Teilprodukten), die durch das Filter produziert werden, deren Größe auf den Kompressionsfaktor bezogen ist, periodisch kombiniert werden, um auf der Ausgangsleitung 56 Ausgangswörter zu erzeugen, die für das Filtern über einen Bereich des Bildes repräsentativ sind, der ein Vielfaches eines vorgegebenen Bereichs entsprechend der m x n Abtastgruppe ist, die im Gruppenspeicher 26 gebildet ist. Entsprechend werden nur die Ausgangswörter, die durch die DVE-Einheit gebraucht werden, um ein komprimiertes Bild zusammenzusetzen, durch die Filtereinrichtung von Fig. 6 erzeugt. Das heißt, daß die Gesamtrate, mit der die Ausgangswörter erzeugt werden, niedriger als die Rate (fs) ist, mit die Eingangssignalwörter ankommen, wobei die Gesamtausgangswortrate abnimmt, wenn der Kompressionsfaktor gesteigert wird. Die Filtereinrichtung verwendet die Zeit, die sonst dafür verwendet werden würde, um redundante Ausgangswörter zu berechnen, um die Wörter zu berechnen, die erforderlich sind, um wirksam die erforderlichen Ausgangswörter über eine größere Anzahl von Anzapfungen als die Anzahl der Anzapfungen, die durch ihre Basiskonfiguration geboten wird, zu berechnen, das heißt, n in der horizontalen Richtung und m in der vertikalen Richtung, um eine Antwort bereitzustelien, die sich näher der idealen Antwort nähert, als dies sonst der Fall sein würde. Wenn der Kompressionsfaktor gesteigert wird (und die Bandbreite vermindert wird), wird die effektive Anzahl der Anzapfungen und somit die Qualität oder die Leistung der Filtereinrichtung gesteigert.
An dieser Stelle sei angemerkt, daß die in Fig. 6 gezeigte Filtereinrichtung ein Taktimpulsquelle (nicht gezeigt) aufweist, die Taktimpulse mit der Frequenz fs( =1/T) erzeugt, wobei die Impulse an verschiedene in Fig. 6 gezeigte Elemente angelegt werden, damit sie während aufeinanderfolgender Taktperioden in der oben beschriebene Weise arbeiten können.
Die Betriebsweise der in Fig. 6 gezeigten Filtereinrichtung wird nun ausführlicher anhand mehrerer Beispiele beschrieben. Um die Erklärung zu vereinfachen, wird bei allen folgenden Beispielen angenommen, daß eine 4 x 4- Gruppe (das heißt, n = m = 4) verwendet wird, wodurch die Multipliziergruppe 30 und Summiereinrichtung 34 die in Fig. 7 gezeigte spezielle Form aufweisen.

1. Null/Niedrig-Kompression

Die Steuereinrichtung 60 entscheidet, daß die Filtereinrichtung im Null/Niedrig-Kompressionsmodus arbeiten sollte, wenn die Werte sowohl des vertikalen als auch des horizontalen Kompressionsfaktors VCF und HCF zwischen 1:1 (Null- Kompression) und 2:1 liegen. Die Steuereinrichtung 60 bewirkt, daß der Datenschalter 54 die ganze Zeit in der gezeigten Position verbleibt. Außerdem bewirkt die Steuereinrichtung 60, daß keine Daten vom Teilproduktspeicher 28 zum Addierer 48 laufen, so daß die Zwischenwörter durch den Addierer ungeändert laufen. Außerdem bewirkt die Steuereinrichtung 60, daß aus der Familie, die im Speicher 32 gespeichert ist, ein Satz von 16(n x m) Wichtungskoeffizienten ausgewählt wird, was sicherstellt, sogar für die maximale Kompression, die in diesem Modus zugelassen ist, daß die Bandbreite des Filters so sein wird, daß Störeffekte aufgrund der Kompression vermieden oder zumindest minimiert werden. Dieser gleiche Satz von 16 Wichtungskoeffizienten wird an die Multipliziergruppe während jeder folgenden Taktperiode oder Zyklus angelegt.
Der Vorspeicher 22 wird in diesem Modus nicht verwendet. In jeder Taktperiode lädt der Gruppenspeicher 26 eine 4 x 4 Gruppe von 16 Abtastungen oder Wörtern des Eingangssignals in die Multipliziergruppe 30. Die Filtereinrichtung arbeitet in diesem Modus in einer ähnlichen Weise wie ein konventionelles 2D-FIR, in dem die Wörter der Gruppe mit ihren entsprechenden Wichtungskoeffizienten in der Multipliziergruppe 30 multipliziert werden und die Produktwörter in der Summiereinrichtung 34 summiert werden, um ein Zwischenwort zu erzeugen, wobei die folgenden Zwischenwörter unmittelbar über den Addierer und den Datenschalter zur Ausgangsleitung 56 laufen. Somit sind in diesem Modus die Ausgangswörter die Zwischenwörter und werden mit der gleichen Frequenz (fs) wie die erzeugt, mit der die Eingangswörter ankommen. Die Zwischenwörter werden nicht kombiniert. Jedes folgende Ausgangswort wird durch Verarbeitung von aufeinanderfolgenden 4 x 4 Gruppen von Eingangswörtern erhalten, die in der horizontalen Richtung um ein Wort beabstandet sind, wie diese mit A1, A2 und A3 in Fig. 9 bezeichnet sind.

2. 2: 1-Horizontalkompression

Die Steuereinrichtung 60 bewirkt, daß die Filtereinrichtung in diesen Modus schaltet, wenn sie ermittelt, daß der horizontale Kompressionsfaktor HCF einen Wert aufweist, der größer als 2:1 (aber kleiner als 3:1) ist.
In diesem Modus wird ein Ausgangswort, das einer Filterung über eine 8 x 4(2n x m) Abtastgruppe entspricht, bei jeder wechselnden Taktperiode erzeugt. Damit wird die gleiche 4 x 4 Gruppe von zwei Eingangswörtern oder Abtastungen der Multipliziergruppe 30 während eines Zyklus präsentiert, der zwei aufeinanderfolgende Taktperioden aufweist. Der Satz der 16 Wichtungskoeffizienten, die verwendet werden, wird natürlich in Abhängigkeit davon variieren, ob die 4 x 4 Gruppe die linke oder rechte Hälfte einer 8 x 4 Gruppe bilden soll. Somit bewirkt die Steuereinrichtung 60, daß der Speicher 32 zwei verschiedene Sätze von 16 Wichtungskoeffizienten zur Multipiiziergruppe während wechselnder Taktzyklen liefert. Natürlich sind in diesem und in allen anderen Moden die Werte der Wichtungskoeffizienten natürlich so, daß sie die Annahme einer eingeschränkten Bandbreite bewirken, mit der man Störeffekte verhindert oder zumindest aufgrund der Kompression minimiert.
Am Ende des Zyklus von zwei Taktperioden lädt der Gruppenspeicher 26 in die Multipliziergruppe 30 eine weitere 4 x 4 Gruppe von Eingangswörtern, wobei diese weitere Gruppe in der horizontalen Richtung um zwei Wörter in bezug auf die vorherige Gruppe versetzt ist. Dieses Verfahren wird unbegrenzt wiederholt.
Von den zwei Zwischenwörtern, die in jedem Zyklus erzeugt werden, der zwei Taktperioden umfaßt, wird ein Wort zum Teilproduktspeicher 28 über den Datenschalter 54 und die Leitung 58 zurückgeführt. Das andere wird im Addierer 48 mit einem vorherigen Zwischenwort kombiniert, das aus dem Teilproduktspeicher 28 über die Leitung 50 wiedergewonnen wurde, um ein Ausgangswort zu bilden (entsprechend der Filterung über eine 8 x 4 Gruppe, die zwei horizontal benachbarte 4 x 4 Gruppen umfaßt), das zur Ausgangsleitung 56 läuft. Die Steuereinrichtung 60 steuert den Datenschalter 54 und den Teilproduktspeicher 28, damit diese Operationen stattfinden können.
Das obige Verfahren kann leichter mit Hilfe von Fig. 10 verstanden werden. Während des ersten Zyklus von zwei Taktperioden wird in Betracht gezogen, daß die 4 x 4 Gruppe A1 zweimal (mit verschiedenen Sätzen von 16 Wichtungskoeffizienten jedesmal) verarbeitet wird, um zwei Zwischenwörter Wla und W1b zu erzeugen. Das Zwischenwort W1a wird im Addierer 48 mit einem Zwischenwort kombiniert, das vorher im Teilproduktspeicher 28 gespeichert wurde, um ein Ausgangswort zu bilden, das über den Datenschalter 54 zur Ausgangsleitung 56 läuft. Das Zwischenwort W1b läuft zum Teilproduktspeicher 28 über den Datenschalter 54 und die Leitung 58, wobei kein Ausgangswort während der entsprechenden Taktperiode erzeugt wird. Während des nächsten Zyklus von zwei Taktperioden wird die 4 x 4 Gruppe A3 zweimal verarbeitet (mit den gleichen beiden verschiedenen Sätzen von 16 Wichtungskoeffizienten wie im ersten Zyklus), um zwei Zwischenwörter W3a und W3b zu erzeugen, wobei das Zwischenwort W3a mit einem vorher gespeicherten Zwischenwort im Addierer 48 kombiniert wird, um ein Ausgangswort zu erzeugen, und wobei das Zwischenwort W3b zum Teilproduktspeicher 28 gesandt wird. Dieses Verfahren läuft weiter und es ist für eine Anzahl von aufeinanderfolgenden Taktperioden in der Tabelle 1 unten gezeigt. Tabelle 1 Takt periode 4x4 Gruppe verarbeitet Zwischenwort erzeugt Zwischenwort zum Speicher geschickt Zwischenwörter kombiniert, um Ausgangswort entsprechend 8x4 Gruppe zu erzeugen
Aus der Tabelle 1 erkennt man deutlich, wie ein Ausgangswort, das wirksam über eine Anzahl von Abgriffen (8) in der horizontalen Richtung erzeugt wurde, die zweimal so groß ist wie die (4), die durch die Basiskonfiguration der Filteranordnung vorgesehen ist, in jeder wechselnden Taktperiode erzeugt wird; und daß diejenigen Wörter, die aufgrund der Kompression nicht erforderlich sind, nämlich diejenigen, die auf den Gruppen zwischen den gezeigten Gruppen A1, A3 usw. basieren, nicht erzeugt werden, wobei die Taktperioden, während denen diese Wörter sonst erzeugt würden, verwendet werden, um Zwischenwörter zu erzeugen, und zwar zur Kombination mit anderen Zwischenwörtern, um Ausgangswörter zu bilden, die auf 8 x 4 Gruppen basieren.
Aus der rechten Spalte von Tabelle 1 erkennt man weiter, daß in diesem Modus die Speichermenge, die im Teilproduktspeicher 28 verwendet wird, nur einen Betrag ausmacht, der für zwei Zwischenwörter oder Abtastungen erforderlich ist.

3. 3:1-Horizontalkompression

Die Steuereinrichtung 60 veranlaßt die Filteranordnung, in diesen Modus zu schalten, wenn sie ermittelt, daß der horizontale Kompressionsfaktor HCF 3:1 überstiegen hat.
In diesem Modus wird ein Ausgangswort, das einer Filterung über eine 12 x 4 (3n x m)-Abtastgruppe entspricht, für jede dritte Taktperiode erzeugt. Im Gegensatz zum Modus 2 wird jedoch eine verschiedene 4 x 4-Gruppe von Eingangswörtern oder Abtastungen der Multipliziergruppe während jeder Taktperiode präsentiert, wobei die aufeinanderfolgenden Gruppen um ein Wort in der horizontalen Richtung wie im Modus 1 beabstandet sind. Im Gegensatz zum Modus 1 jedoch werden drei verschiedene Sätze von 16 Wichtungskoeffizienten über einen Zyklus verwendet, der drei Taktperioden aufweist. Dies ist notwendig, da die drei 4 x 4-Gruppen, die in den drei aufeinanderfolgenden Taktperioden verarbeitet wurden, die den Zyklus bilden, dazu bestimmt sind, den linken, mittleren und rechten Bereich einer 12 x 4-Gruppe zu bilden, auf der das entsprechende Ausgangswort basiert, wodurch 16 x 3 (=12 x 4) individuelle Wichtungskoeffizienten erforderlich sind.
Das Verfahren, das in diesem Modus ausgeführt wird, kann leicht aus einem Studium der Tabelle 2 unten verstanden werden. Tabelle 2 Takt periode 4x4 Gruppe verarbeitet Zwischenwort erzeugt Zwischenwort an Speicher geschickt Zwischenwörter kombiniert, um Ausgangswort zu erzeugen (entspr. 12x4 Gruppe)
Wie man aus Tabelle 2 sieht, entsprechen die Taktperioden 1 bis 3, 4 bis 6, 7 bis 9 usw. den Zyklen, während denen die verarbeiteten 4 x 4 Gruppen jeweils dem linken, mittleren und rechten Bereich der 12 x 4-Gruppe entsprechen, auf der ein Ausgangswort basiert.
Aus Tabelle 2 sieht man deutlich, wie ein Ausgangswort, das wirksam über eine Anzahl von Abgriffen (12) in der horizontalen Richtung erzeugt wurde, die das dreifache von (4) ist, die durch Basiskonfiguration der Filteranordnung vorgesehen ist, in jeder dritten Taktperiode erzeugt wird.
Weiter sieht man aus der rechten Spalte von Tabelle 2, daß in diesem Modus die Speichermenge, die im Teilproduktspeicher 28 verwendet wird, nur die ist, die für fünf Zwischenwörter oder Abtastungen erforderlich ist.
Aus der Tabelle 2 erkennt man schließlich, daß in diesem Modus die Steuereinrichtung 60 veranlaßt, daß einige Zwischenwörter zu den vorherigen Zwischenwörtern addiert werden, und daß die resultierenden Summen zu den nachfolgend erzeugten Zwischenwörtern addiert werden, um Ausgangswörter zu bilden. Beispielsweise wird W1 zu W5 addiert, die Summe gespeichert, und die Summe später zu W9 addiert, um ein Ausgangswort zu erzeugen. W1 und W5 können im Addierer 48 addiert werden, wenn man W1 vom Speicher 28 zum Addierer W5 zurückführt, wenn W5 erzeugt wird, wobei das summierte Wort zum Speicher 28 über den Datenschalter 54 zurückläuft. Natürlich werden solche Zwischenaddierungen von Zwischenwörtern auch notwendig, wenn der horizontale Kompressionsfaktor größer als im gegenwärtigen Modus ist.

4. Größere horizontale Kompression

Das oben unter den Moden 2 und 3 beschriebene Verfahren kann in vorteilhafter Weise auch ausgedehnt werden, um höhere Werte des horizontalen Kompressionsfaktors HCF zu behandeln. Die Schwellenwerte von HCF, bei denen, wenn er ansteigt, die Filteranordnung in einen unterschiedlichen Modus läuft, kann allgemein wie gewünscht gewählt werden. Es ist möglich, in einen anderen Modus jedesmal dann zu laufen, wo HCF um eine Einheit inkrementiert wird, das heißt, jedesmal, wenn es von N:1 auf (N+1):1 inkrementiert wird, wobei N gleich 2 oder eine höhere ganze Zahl ist. Insbesondere für höhere Werte von N ist es möglich, daß der Modus nicht weiterläuft, jedesmal, wenn HCF um eine Einheit inkrementiert wird. Es kann beispielsweise ausreichend sein, in einen anderen Modus jedesmal dann zu laufen, wenn HCF um einen Wert ansteigt, so daß die Bandbreite der Filteranordnung um eine Oktave in bezug auf ihren Wert für den früheren (größere Bandbreite) Modus reduziert wird.
Man sieht, daß bei einer nur horizontalen Kompression die Speicheranforderung, die an den Teilproduktspeicher 28 gestellt werden, minimal sind. Das heißt, daß es im allgemeinen notwendig ist, nur wenige Teilprodukte (Zwischenwörter) eine Weile zu speichern, die viel kleiner als die Länge einer Zeile ist. Wie unten erklärt wird sind die Anforderungen, die an den Teilproduktspeicher 28 gestellt werden, bei einer vertikalen Kompression umfassender.

5. 2:1-Vertikal-Kompression- keine Horizontal- Kompression

Die Steuereinrichtung 60 veranlaßt die Filtereinrichtung, in diesen Modus zu schalten, wenn er ermittelt, daß der vertikale Kompressionsfaktor VCF größer als 2:1 ( aber kleiner als 3:1) ist und der horizontale Kompressionsfaktor kleiner als 2:1 ist.
Die Filtereinrichtung arbeitet in diesem Modus in einer Weise fast analog zum 2:1 Horizontal-Kompressionsmodus (Modus 2), mit der Ausnahme, daß in diesem Fall jedes Ausgangswort auf einer 4 x 8 (nx2m) Gruppe basiert, die zwei vertikal benachbarte 4 x 4-Gruppen aufweist (beispielsweise zwei Gruppen, die mit A(1,1) und A(1,5) in Fig. 11 bezeichnet sind), und zwar eher auf der Basis einer 8 x 4 (2nxm)-Gruppe, die zwei horizontal benachbarte 4 x 4 Gruppen umfaßt (beispielsweise die Gruppen A1 und A5 von Fig. 10). Da vertikal benachbarte 4 x 4-Gruppen zeitlich durch eine Vielzahl von Zeilen beabstandet sind (eher als durch eine Anzahl von Taktperioden), unterscheidet sich der Betrieb der Filtereinrichtung bei einer vertikalen Kompression von der Arbeitsweise der horizontalen Kompression in drei Gesichtspunkten. Zuerst weisen die Intervalle, die bei der Berechnung der Zwischenwörter oder Teilprodukte verwendet werden, die zum Speichern gesendet werden, Vielfache von ganzen Zeilen auf. Daher werden bei einer 2:1-Vertikal-Kompression keine Ausgangswörter während abwechselnder Zeilen erzeugt. Da zweitens Teilprodukte für eine ganze Zeile erzeugt werden, muß der Teilproduktspeicher 28 eine Kapazität von zumindest einer Zeile haben ( bei dem hier vorliegenden beispielhaften Modus zumindest zwei Zeilen). Da drittens (wie später erklärt wird) das Filter zwei Durchläufe durch Gruppen von vier Zeilen Smacht, muß der Vorspeicher in der Lage sein, als Pufferspeicher zu dienen, um für einen nachfolgenden Gebrauch den Teil des Elngangssignals zu sammeln, der während dieses Prozesses ankommt.
Die Arbeitsweise des Filters in diesem Modus wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 11 beschrieben. Das Filter verarbeitet die mit A(1,1), A(2,1), A(3,1) usw. in Fig. 11 gezeigten Gruppen, das heißt diejenigen Gruppen, die durch Verschieben durch die Zeilen 1 bis 4 von Fig. 11 durch Inkremente einer Taktperiode (ein Wort oder eine Abtastung) in der horizontalen Richtung erhalten werden. Während dieses Verfahrens wird ein Satz von 16 Wichtungskoeffizienten, die der unteren Hälfte von der 8 x 4-Gruppe entsprechen, auf der die Ausgangswörter basieren, während jeder Taktperiode verwendet. Das Zwischenwort, das in jeder Taktperiode erzeugt wird, wird mit einem gespeicherten Zwischenwort kombiniert, entsprechend der vertikal benachbarten 4 x 4-Gruppe, um ein Ausgangswort auf der Basis einer 4 x 8-Gruppe zu erzeugen. Daher wird während dieses Prozesses, der eine volle Zeile in Anspruch nimmt, ein Ausgangswort für jede Taktperiode erzeugt.
Das Filter verarbeitet wieder die gleichen Gruppen Zeile 1 bis 4), aber es verwendet einen anderen Satz von 16 Wichtungskoeffizienten, die der oberen Hälfte der 4 x 8- Gruppe entsprechen. Es werden alle Wörter, die in diesem Verfahren erzeugt werden, die eine volle Zeile in Anspruch nehmen, im Teiiproduktspeicher 28 gespeichert, und es werden keine Ausgangswörter erzeugt.
Das Filter springt dann zwei Zeilen und führt zwei gleiche Prozesse auf den Zeilen 3 bis 6 von Fig. 11 aus (mit Beginn der Gruppe A(1,3)), wodurch wieder Zwischenwörter zur Speicherung (aber keine Ausgangswörter) während einer Zeile erzeugt werden und wobei ein Ausgangswort in jeder Taktperiode während einer anderen Zeile erzeugt wird.
Das Filter überspringt dann zwei weitere Zeilen und führt die beiden gleichen Verarbeitungen auf den Zeilen 4 bis 8 in Fig. 11 durch (mit Beginn der Gruppe (1,5)); usw.
Aus den obigen Ausführungen sieht man, daß bis zu zwei Speicherzeilen im Teilproduktspeicher 28 zu irgendeinem Zeitpunkt benötigt werden. Man sieht aus den obigen Ausführungen ebenfalls, daß zumindest eine Speicherzeile im Vorspeicher 22 benötigt wird, um Eingangsdaten zu speichern, die ankommen, während andere Daten gerade verarbeitet werden. Beispielsweise kommt während des zweiten Verarbeitungsbetriebs, der auf den Zeilen 1 bis 4 durchgeführt wird, die Zeile 5 an und wird zur Verwendung während der nächsten beiden Verfahren gespeichert, nämlich derjenigen, die auf den Zeilen 3 bis 6 durchgeführt werden. (Zeile 6 kann, wie unten beschrieben wird, direkt in einen passenden Zeilenspeicher des Gruppenspeichers 26 geführt werden, wenn sie ankommt).
Die Arbeitsweise dieses Modus kann klarer aus einem Studium der Tabelle 3 unten verstanden werden. In Tabelle 3 bezeichnet der Code "L(Zahl)sa (oder sb)" eine Zeile von Zwischenwörtern (Teilsumme), die wie oben beschrieben erzeugt werden. Die Zahl, die der "L"(Zeile) folgt, zeigt, zu welcher aus einer Folge von Zeilen von Ausgangswörtern (die durch Kombinieren der Wörter der Zeilen der Zwischenwörter gebildet werden) diese Zeile der Zwischenwörter gehört. Der Buchstabe "a" oder "b", der der "s"(Teilsumme) folgt, zeigt, welche der beiden Betriebe, die die beiden Verarbeitungsbetriebe ausmachen, die oben erwähnt wurden, zur Erzeugung dieser Zeile von Zwischenwörtern führen, das heißt, ob diese Zeile Zwischenwörter aufweist, die der oberen oder unteren Hälfte der 4 x 8-Gruppe entsprechen. Eine ähnliche Übereinkunft wird in Tabelle 4 bis 6 verwendet, die später dargestellt wird. Folglich würde beispielsweise die erste Zeile von Ausgangswörtern durch Kombinieren der Wörter der Teilsummen (Zeilen der Zwischenwörter) L1sa und L1sb gebildet, wo, bezogen auf Fig. 11, die Teilsumme L1sa die Zwischenwörter umfaßt, die durch Verarbeitung der Gruppen A(1,1) usw. (Zeilen 1 bis 4) gebildet werden mit dem Satz der Wichtungskoeffizienten, die der oberen Hälfte der 4 x 8-Gruppe entsprechen, und die Teilsumme L1sb die Zwischenwörter umfaßt, die durch Verarbeitung der Gruppen A(1,5) usw. (Zeilen 5 bis 8) mit dem Satz der Wichtungskoeffizienten entsprechend der unteren Hälfte der 4 x 8- Gruppe gebildet sind. Tabelle 3 Zeilennummer Zeile gespeichert im Vorspeicher Zeilen durch Gruppenspeicher geliefert Teilsumme erzeugt vorh. Teilsumme zur erz. Teilsumme addiert Ausgangs-Wörter erzeugt ? Teilsumme gehalten im Teilproduktspeicher
Aus der Tabelle 3 erkennt man, daß die maximale Anzahl der Zeilenspeicher, die für diese besondere Konfiguration in diesem besonderen Modus in irgendeiner Zeile erforderlich ist, eins für den Vorspeicher 24, vier für den Gruppenspeicher 26 und zwei für den Teilproduktspeicher 28 ist, was zusammen sieben Zeilenspeicher ausmacht. (Siehe beispielsweise Zeile 9 und 11). Wenn diese sieben Zeilenspeicher vorgesehen werden, wird ein Filter, das eine 4 x 4-Basiskonfiguration hat, modifiziert, um eine Filteranordnung zu bilden, die eine 4 x 8-Konfiguration aufweist.

6. Vertikale und horizontale 2:1-Kompression

Die Steuereinrichtung 60 veranlaßt die Filtereinrichtung, diesen Modus aufzunehmen, wenn sie ermittelt, daß sowohl die vertikalen als auch die horizontalen Kompressionsfaktoren größer als 2:1 sind, jedoch kleiner als 3:1 sind.
In diesem Modus basiert jedes Ausgangswort auf einer 8 x 8-Gruppe, die vier benachbarten 4 x 4-Gruppen entspricht, die beispielsweise mit A(1,1), A(5,1), A(1,5) und A(5,5) in Fig. 12 bezeichnet sind. Wie im Modus 5 (vertikale 2: 1-Kompression mit keiner horizontalen Kompression) werden keine Ausgangswörter bei jeder zweiten Zeile erzeugt. In den anderen Zeilen, wie im Modus 2 (horizontale 2:1-Kompression) werden Ausgangswörter nur in jeder zweiten Taktperiode erzeugt. Somit kann dieser Modus eine Kombination von dem Modus 2 und 5 umfassen, und könnte beispielsweise wie folgt durchgeführt werden. Wie im Modus S werden die Zeilen 1 bis 4 zweimal verarbeitet. Jedoch im Gegensatz zum Modus S werden die Gruppen, die in diesem Modus verarbeitet werden, nicht alle von den Gruppen A(1,1), A(2,1), A(3,3) usw. sein. Anstelle wie im Modus 2 wird nur jede zweite Gruppe A(1,1), A(3,1), A(5,1) usw. verarbeitet, wobei jede solche Gruppe zweimal (während zwei aufeinanderfolgenden Taktperioden oder Zyklen) mit entsprechenden verschiedenen Sätzen von 16 (4 x 4)- Wichtungskoeffizienten verarbeitet wird, um zwei Zwischenwörter zu erzeugen. Wie im Modus 5 werden die Zeilen 1 bis 4 zweimal verarbeitet. Folglich wird jede zweite 4 x 4- Gruppe A(1,1), A(3,1) usw. viermal zusammen mit vier verschiedenen Sätzen von Wichtungskoeffizienten verarbeitet, da jede derartige 4 x 4-Gruppe einem entsprechenden unterschiedlichen Teil von vier verschiedenen 8 x 8-Gruppen entspricht, auf denen vier entsprechende Ausgangswörter basieren.
Es sei nun der Betrieb betrachtet, während dem das Filter die Zeilen 1 bis 4 das erste Mal verarbeitet. Wie oben erklärt wird jede zweite Gruppe zweimal verarbeitet (während zwei aufeinanderfolgenden Taktperioden oder Zyklen), um zwei Zwischenwörter zu bilden. Eines dieser Zwischenwörter oder Teilprodukte wird im Addierer 48 zu einem gespeicherten Teilprodukt addiert, das aus dem Teilproduktspeicher 28 wiedergewonnen wird, wobei dieses gespeicherte Teilprodukt die Summe von drei vorherigen Teilprodukten entsprechend einem 3/4 einer 8 x 8-Gruppe ist, auf der ein Ausgangswort basieren soll, um das Ausgangswort zu erzeugen. Das andere Zwischenwort wird im Addierer 48 zu einem gespeicherten Teilprodukt addiert (die Summe von zwei vorherigen Teilprodukten, die der oberen Hälfte einer 8 x 8-Gruppe entspricht, auf der ein Ausgangswort basieren soll), das von dem Teilproduktspeicher 28 wiedergewonnen wird, und die Summe oder das Teilprodukt, das aus der Addition resultiert, wird zum Teilproduktspeicher zurückgebracht. Das Teilprodukt wird vom Teilproduktspeicher 28 zwei Taktperioden später wiedergewonnen und zum neu erzeugten Teilprodukt addiert, um ein Ausgangswort zu bilden, wie gerade beschrieben wurde. Somit wird während diesem Verfahren ein Ausgangswort bei jeder zweiten Taktperiode erzeugt.
Es sei nun der Betrieb betrachtet, während dem das Filter die Zeilen 1 bis 4 das zweite Mal verarbeitet. Es wird wieder jede zweite Gruppe zweimal verarbeitet (während zwei aufeinanderfolgenden Taktperioden oder Zyklen), um zwei Zwischenwörter zu bilden. Jedes von diesen wird zum Teiiproduktspeicher 28 gesandt und daraus zwei Taktperioden später wiedergewonnen, wobei es dann zu einem neu erzeugten Zwischenwort addiert wird und zum Speichern zurückgesandt wird. Somit werden, wie im Modus 5, keine Ausgangswörter während dieses zweiten Verarbeitungsbetriebs erzeugt. Wie im Modus 5 speichert am Ende des Betriebs der Teilproduktspeicher 28 eine Anzahl von Teilprodukten, die aus diesem Betrieb erzeugt wurden, wobei die Anzahl gleich der Anzahl der Abtastungen pro Zeile ist. Während jedoch im Modus 5 ein jedes so gespeichertes Teilprodukt der oberen Hälfte (4 x 4) einer 4 x 8- Gruppe entspricht, auf der ein Ausgangswort basieren soll, entspricht im vorliegenden Modus jedes derartige gespeicherte Teilprodukt der oberen Hälfte ( 8x 4) einer 8 x 8-Gruppe, auf der ein Ausgangswort basieren soll. (Es sei beiläufig erwähnt, daß daraus folgt, daß die Speichererfordernis, die dem Teilproduktspeicher 28 auferlegt wird, die gleiche ist für die 2:1-Kompression sowohl horizontal als auch vertikal, wie sie nur für die 2:1-Kompression in der vertikalen Richtung ist)
Drei Zeilen später, wenn die Zeilen 5 bis 8 das erste Mal verarbeitet werden, werden die Teilprodukte, die erzeugt werden, wenn die Zeilen 1 bis 4 das zweite Mal verarbeitet werden, aus dem Teilproduktspeicher 28 wiedergewonnen und für die Erzeugung von Ausgangswörtern in einer ähnlichen Weise verwendet, wie dies oben in Verbindung mit dem ersten Betrieb beschrieben wurde, der auf den Zeilen 1 bis 4 durchgeführt wurde. Das heißt, daß jedes Teilprodukt (das oberen Hälfte einer 8 x 8-Gruppe entspricht) wiederaufgerufen wird und zu einem neu erzeugten Teilprodukt addiert wird, um ein neues Teilprodukt zu erzeugen, das einem 3/4 einer 8 x 8-Gruppe entspricht, wobei das neue Teilprodukt zum Speicher 28 zurückgesandt wird, und, es zwei Taktperioden später aus dem Speicher 28 wiedergewonnen und zu einem neu erzeugten Teilprodukt addiert wird, um ein Ausgangswort zu erzeugen.
Das gleiche Prinzip kann wie oben beschrieben mit den erforderlichen Abänderungen bei einem größeren Grad einer horizontalen und/oder vertikalen Kompression verwendet werden. Entsprechend beschreiben die Beispiele unten, die sich alle auf eine vertikale Kompression größer als 2:1 beziehen, auch keine damit verbundene horizontale Kompression.
Wie oben beschrieben wurde, ist die Speichermenge, die für den Teilproduktspeicher 28 erforderlich ist, um die vertikale und horizontale 2:1-Kompression zu liefern, nicht größer als die, die erforderlich ist, um die vertikale 2:1- Kompression alleine zu liefern. Daher übersteigt bei einer 2:1-Kompression sowohl in der horizontalen als auch in der vertikalen Richtung die Gesamtspeichererfordernis nicht das Erfordernis von 7 Zeilenspeichern, die im Fall einer 2:1- Vertikal-Kompression bei keiner horizontalen Kompression notwendig sind.
Die gleichen Bemerkungen gelten für Fälle einer vertikalen Kompression bei Höhen größer als 2:1, wie oben beschrieben. In keinem dieser Fälle sollte die Notwendigkeit, eine horizontale Kompression zusätzlich zu einer vertikalen Kompression auszuüben, zu einer Speichererfordernis führen, die größer als die Gesamtzahl der Zeilenspeicher ist, wie bei den unten angegebenen Beispielen gezeigt wird.

7. Vertikale 3:1 Kompression

Die Zentraleinrichtung 60 veranlaßt die Filtereinrichtung, diesen Modus einzunehmen, wenn sie ermittelt, daß der vertikale Kompressionsfaktor VCF größer als 3:1 ist.
In diesem Fall, wie jetzt offensichtlich sein sollte, werden Ausgangswörter auf der Basis von 4 x 12-Gruppen (wobei jede durch drei vertikale benachbarte 4 x 4-Gruppen gebildet ist), nur während jeder dritten Zeile erzeugt, wobei keine Ausgangswörter während der anderen Zeilen erzeugt werden. In diesen Zeilen, während denen die Ausgangswörter erzeugt werden, wird ein Wort für jede Taktperiode bei einer kleineren horizontalen 2:1-Kompression erzeugt, und eine kleinere Anzahl von Wörtern wird bei einer größeren horizontalen 2:1- Kompression erzeugt, wobei im letzteren Fall die horizontale Größe der Ausgangsgruppe natürlich ein Vielfaches von 4 sein wird.
Bei diesem Modus hat man herausgefunden, daß der Vorspeicher 24 nicht erforderlich ist, da es nicht notwendig ist (wie im Modus 5), jede Gruppe der vier Zeilen zum Filter zweimal zu liefern, daß heißt, für zwei nachfolgende Zeilen des Eingangssignals, und dann zwei Zeilen vorwärts zu springen. Anstelle davon werden die vier Zeilen, die von dem Gruppenspeicher 26 zur Multipliziergruppe geliefert werden, um eine Zeile für jede Zeile des Eingangssignals inkrementiert. Die Arbeitsweise dieses Modus wird besser aus dem Studium der Tabelle 4 unten verstanden. Tabelle 4 Zeilennummer Zeilen durch den Gruppenspeicher geliefert Teilsumme erzeugt vorh. Teilsumme zur erzeugten Teilsumme addiert Ausgangs-Wörter erzeugt ? Teilsummen gehalten im Teilproduktspeicher
Wie man aus Tabgespeicherten Teiisummen addiert werden und die resultierenelle 4 erkennen kann, bewirkt die Steuereinrichtung 60 aufgrund der Tatsache, daß jedes Ausgangswort auf drei 4 x 4-Gruppen basiert, daß einige Teilsummen (Zeilen von Zwischenwörtern) zu vorher erzeugten und den Teilsummen zu nachfolgend erzeugten Teilsummen addiert werden, um Zeilen von Ausgangswörtern zu erzeugen. Hinsichtlich der Ausgangszeile 3 wird L3sa erzeugt und in der Zeile gespeichert. L3sb wird nachfolgend (in Zeile 14) erzeugt und deren Wörter werden zu denen von L3sa hinzugefügt (die aus dem Speicher 28 zurückgerufen wurden), wenn L3sb erzeugt wird, wie im Modus 6. Im Gegensatz zu Modus 5 jedoch wird die resultierende Teilsumme (L3sa + L3sb) nicht zur Ausgangsleitung 56 ausgegeben, sondern wird zum Speicher über den Datenschalter 54 zurückgeführt. Wenn L3sc in Zeile 18 erzeugt wird, wird die Teilsumme (L3sa + L3sb) aus dem Speicher 28 zurückgerufen und deren Wörter der Teilsumme L3sc hinzugefügt, um die Ausgangszeile 3 zu erzeugen. Natürlich werden solche Zwischensummierungen von Zwischenteilsummen auch notwendig, wenn der vertikale Kompressionsfaktor größer als im vorhandenen Modus ist.
Wie man aus Tabelle 4 sieht, ist die maximale Zahl der Zeilenspeicher, die für diese besondere Konfiguration in diesem besonderen Modus erfordert ist, in jeder Zeile gleich vier für den Gruppenspeicher 26 und drei für den Teilproduktspeicher 28, was eine Gesamtsumme von sieben Zeilenspeichern ausmacht. Mit der Bereitstellung dieser sieben Zeilenspeicher wird ein Filter, das eine 4 x 4-Basiskonfiguration aufweist, modifiziert, um eine Filtereinrichtung zu bilden, die effektiv eine 4(zumindest) x 12-Konfiguration hat.

8. 4:1-Vertikal-Kompression

Die Steuereinrichtung 60 veranlaßt die Filtereinrichtung, diesen Modus einzunehmen, wenn sie ermittelt, daß der vertikale Kompressionsfaktor VCF größer als 4:1 ist.
In diesem Fall werden, wie nun offensichtlich sein sollte, Ausgangswörter, die auf 4 x 16-Gruppen basieren (jede davon durch vier vertikal benachbarte 4 x 4-Gruppen gebildet) nur während jeder vierten Zeile erzeugt, wobei keine Ausgangswörter während der anderen Zeilen erzeugt werden. In diesen Zeilen wird, während die Ausgangswörter erzeugt werden, ein Wort für jede Taktperiode bei einer kleineren als einer 2:1-Horizontal-Kompression erzeugt, und eine kleinere Anzahl von Wörtern wird bei einer größeren als einer 2:1- Horizontal-Kompression erzeugt, wobei im letzteren Fall die horizontale Größe der Ausgangsgruppe natürlich ein Vielfaches von 4 sein wird.
In diesem Modus wird der Vorspeicher 24 benötigt, und er sollte in der Lage sein, vorübergehend bis zu drei Zeilen des Eingangssignals zu speichern. Dies ist notwendig, da in diesem Modus jede Gruppe von vier Zeilen vier Mal durch das Filter läuft und der Gruppenspeicher 26 dann vier Zeilen nach vorne springt, so daß die dazwischenliegenden drei Zeilen vorübergehend gespeichert werden müssen.
Der Betrieb dieses Modus kann besser aus einem Studium der Tabelle 5 verstanden werden. Tabelle 5 Zeilennummer Zeilen im Vorspeicher gespeichert Zeilen geliefert durch den Gruppenspeicher Teilsumme erzeugt vorh. Teilsumme zur erzeugten Teilsumme addiert Ausgangs-Wörter erzeugt ? Teilsummen gehalten im Teilproduktspeicher keine
Wie man aus der Tabelle 5 erkennt, ist die maximale Anzahl von Zeilenspeichern, die für diese besondere Konfiguration in diesem besonderen Modus erforderlich ist, in jeder Zeile gleich drei für den Vorspeicher 24, vier für den Gruppenspeicher 26 und drei für den Teilproduktspeicher 28 (das heißt in Zeile 19), oder gleich zwei für den Vorspeicher 24, vier den Gruppenspeicher 26 und vier für den Teilproduktspeicher 28 (das heißt in Zeile 18), was in beiden Fällen eine Gesamtsumme von 10 Zeilenspeichern ausmacht. Wenn diese 10 Zeilenspeicher bereitgestellt werden, wird ein Filter, das eine 4 x 4-Basiskonfiguration hat, so modifiziert, daß eine Filtereinrichtung gebildet wird, die effektiv eine 4 (zumindest) x 16-Konfiguration hat.

9. 8:1 Vertikal-Kompression

Die Steuereinrichtung 60 veranlaßt die Filtereinrichtung, in diesen Modus einzutreten, wenn sie ermittelt, daß der vertikale Kompressionsfaktor größer als 8:1 ist.
In diesem Fall werden, wie nun offensichtlich sein sollte, Ausgangswörter, die auf 4 x 32-Gruppen basieren (jede durch acht vertikale benachbarte 4 x 4-Gruppen gebildet), nur während jeder achten Zeile erzeugt, wobei keine Ausgangswörter während den anderen Zeilen erzeugt werden. In denjenigen Zeilen, während denen Ausgangswörter erzeugt werden, wird ein Wort für jede Taktperiode bei einer kleineren als einer 2:1 Horizontal-Kompression erzeugt, und eine kleinere Anzahl von Wörtern wird bei einer größeren als einer 2:1-Horizontal- Kompression erzeugt, wobei im letzteren Fall die horizontale Größe der Ausgangsgruppe natürlich ein Vielfaches von 4 sein wird.
In diesem Modus arbeitet der Vorspeicher 24 exakt auf die gleiche Weise wie im Modus 8, und jede Gruppe von vier Zeilen läuft wie im Modus 8 wieder vier Mal durch das Filter und der Gruppenspeicher 26 springt dann vier Zeilen nach vorne.
Der Betrieb in diesem Modus kann besser aus der Tabelle 6 unten verstanden werden. Die Zeilen, die im Vorspeicher 22 gespeichert sind, sind aus der Tabelle 6 ausgelassen, da, wie oben angedeutet wurde, sie die gleich dem Modus 8 sind und daher die gleichen sind, die in Tabelle 5 dargestellt wurden. Weiter wurde aus Einfachheitsgründen die Spalte der vorherigen Teilsummen, die zu den erzeugten Teilsummen addiert wurden, aus der Tabelle 6 weggelassen, da ihre Herleitung nun naheliegend sein sollte. Tabelle 6 Zeilennummer Zeilen durch den Gruppenspeicher geliefert Teilsumme erzeugt Ausgangswörter erzeugt ? Teilsummen im Teilproduktspeicher gehalten
Wie man aus Tabelle 6 erkennt, wenn man sich daran erinnert, das der Inhalt des Vorspeichers 24 gleich dem in Tabelle 5 ist, ist die maximale Zeilenspeichererfordernis die gleiche wie im Modus 8, nämlich 10 Zeilenspeicher. Somit wird durch Bereitstellen dieser zehn Zeilenspeicher ein Filter, das eine 4 x 4-Basiskonfiguration hat, modifiziert, um eine Filtereinrichtung zu bilden, die effektiv eine 4 (zumindest) x 32- Konfiguration hat.

10. Größere Vertikal-Kompression

Es ist klar, daß das oben beschriebene Verfahren unter den Moden 5 bis 9 auf höhere Werte des vertikalen Kompressionsfaktors VCF ausgedehnt werden kann. Es ist besonders wichtig, zu bemerken, daß die maximale Zeilenspeichererfordernis von zehn Zeilenspeichern, die im Modus 8 und 9 hergeleitet werden, einen Maximalwert oder Höchstgrenze darstellt. Das heißt, daß für vertikale Kompressionsfaktoren, die noch höher sind, nicht mehr als zehn Zeilenspeicher erforderlich sein sollten. Wenn man sich daran erinnert, daß, wie oben beschrieben wurde, die horizontale Kompression keine zusätzlich Teilproduktspeicherung erfordert, folgt daraus, daß die vorliegende Konfiguration einer Filtereinrichtung mit unendlich höheren vertikalen und horizontalen Kompressionsfaktoren umgehen kann, ohne eine weitere Speicherung zu erfordern, als die durch das Höchstmaß von zehn Zeilenspeichern bereitgestellt wird.
Der Schwellenwert des vertikalen Kompressionsfaktors VCF, bei dem, wenn er ansteigt, die Filtereinrichtung in einen anderen Modus annimmt, kann wie gewünscht ausgewählt werden. Es ist möglich, einen verschiedenen Modus jedesmal anzunehmen, wo VCF um eine Einheit inkrementiert wird, das heißt, jedesmal dann, wenn sie von N:1 auf (N+1):1 inkrementiert wird, wobei N gleich oder 2 oder eine höhere ganze Zahl ist. Insbesondere für höhere Werte von N ist es jedoch möglich, daß der Modus nicht weiterläuft, jedesmal, wenn VCF um eine Einheit inkrementiert wird. Es kann beispielsweise ausreichend sein, einen anderen Modus anzunehmen, jedesmal, wenn VCF auf einen Wert ansteigt, so daß die Bandbreite der Filtereinrichtung um eine Oktave in bezug auf ihren Wert für den vorhergehenden (größere Bandbreite) Modus reduziert wird.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Variationen des horizontalen und des vertikalen Kompressionsfaktors unabhängig voneinander durchgeführt werden können. Das heißt, daß für einen besonderen horizontalen (oder vertikalen) Kompressionsfaktor, der durch DVE-Einheit gefordert wird, die Filtereinrichtung passend auf irgendeinen vertikalen (oder horizontalen) Kompressionsfaktor antworten wird, der durch DVE- Einheit gefordert wird.
Unter Berücksichtigung der obigen Beschreibung sollte es für den Fachmann offensichtlich sein, wie der Speicher 22 konfiguriert werden kann. Trotzdem soll nun aus Vollständigkeitsgründen eine Art der Ausbildung des Speichers 22 kurz mit Hilfe von Fig. 13 beschrieben werden.
Wie oben angedeutet muß der Speicher 22 ein Maximum von zehn Zeilenspeichern umfassen. Diese sind in Fig. 13 mit LS1 bis LS10 gezeigt. Jeder Zeilenspeicher arbeitet wirksam als Schieberegister und hat eine Anzahl von Stufen gleich der Anzahl von Abtastungen pro Zeile (das heißt 864) im Eingangssignai, wobei jede Stufe in der Lage ist, eine Anzahl von Bits gleich der Anzahl von Bits (das heißt 8) pro Abtastung des Eingangssignals zu handhaben.
Der dargestellte Vorspeicher 24 besteht aus Zeilenspeichern L1 bis L3. Die Eingangsbildsignalleitung 20 ist mit der Eingangsleitung zum Zeilenspeicher LS1 verbunden. Ein Ausgang des Zeilenspeichers LS1 ist mit einem Eingang des Zeilenspeichers LS2 verbunden und ein Ausgang des Zeilenspeichers LS2 kann mit einem Eingang des Zeilenspeichers LS3 über einen Schalter SW1 verbunden werden. Folglich werden mit dem Schalter SW1, der so angeordnet ist, daß er die Zeilenspeicher LS1 bis LS3 nacheinander verbinden kann, die Eingangsabtastungen durchgetaktet, so daß während drei Zeilen des Eingangssignals diese drei Zeilen in den Zeiienspeichern LS1 bis LS3 gespeichert werden.
Der Gruppenspeicher 26 besteht aus Zeilenspeicher LS4 bis LS7. Natürlich sind diese drei Speicher LS4 bis LS6 den Zeilenspeichern LS1 bis LS3 des Vorspeichers 22 speichermäßig zugeordnet, so daß der Inhalt der Speicher LS1 bis LS3 in die Speicher LS4 bis LS6 gespeichert werden kann, wenn dies erforderlich ist. Der Zeilenspeicher LS7 des Gruppenspeichers 26 ist unmittelbar mit der Eingangsbildsignalleitung 20 verbunden, da, wie oben bei der Beschreibung der Moden 5 und 8 erklärt wurde, nur ein Maximum von drei Zeilen vorher gespeichert werden muß, so daß die vierte Zeile direkt in den Gruppenspeicher geführt werden kann.
Der Teilproduktspeicher 28 besteht aus drei Speichern LS8 bis LS10, die tandemmäßig miteinander verbunden sind, so daß die Teilsummen (Zeilen der Zwischenprodukte), die auf der Leitung 58 vom Datenschalter 54 ankommen, durchgeschoben werden. Ein Ausgang des Endzeilenspeichers LS8 des Teilproduktspeichers 28 ist mit der Leitung 50, die zum Addierer 48 führt, über einen Schalter SW2 verbindbar. Der Ausgang des Zeiienspeichers LS8 ist weiter über den Schalter SW1 mit dem Eingang des Zeilenspeichers LS3 des Vorspeichers LS3 verbindbar, und ein Ausgang des Zeilenspeichers LS3 kann mit der Leitung 50 über den Schalter SW2 verbunden werden. Die Schalter SW1 und SW2 werden durch die Steuereinrichtung 60 über die Leitung 62 angesteuert.
Der Grund, warum die Schalter SW1 und SW2 vorgesehen sind, kann aus der obigen Beschreibung des Modus 8 erkannt werden. Wie dort gezeigt ist, sind in einigen Zeilen (zum Beispiel Zeile 19) drei Speicherzeilen im Vorspeicher 24 erforderlich, und es sind drei Zeilen im Teilproduktspeicher 28 erforderlich, während in anderen Zeilen (z.B. Zeile 18) zwei Zeilenspeicher im Vorspeicher 24 und vier Zeilen im Teilproduktspeicher 28 erforderlich sind. Das heißt, während ein Maximum von drei Zeilen im Vorspeicher 22 gebraucht wird, und ein Maximum von vier Zeilen im Teilproduktspeicher 28 gebraucht wird, ist während irgendeiner besonderen Zeile die Gesamtspeichererfordernis für diese zwei Speicher eher sechs als sieben. Es würde natürlich möglich sein, den Vorspeicher 24 und den Teilproduktspeicher 28 mit drei Zeilenspeichern beziehungsweise vier Zeilenspeichern vorzusehen. Das würde jedoch bedeuten, daß insgesamt elf Zeilenspeicher im Speicher 22 verwendet werden. Um Speicherkosten einzusparen, indem man die Gesamtzahl der Speicher auf zehn reduziert, wird der Zeilenspeicher LS3 durch die Steuereinrichtung 60 zwischen dem Vorspeicher 24 und dem Teilproduktspeicher 28 wie erforderlich geschaltet. Somit bildet in einer ersten Stellung der Schalter SW1 und SW2 der Zeilenspeicher LS3 einen Teil des Vorspeichers 24, wie in Fig. 13 gezeigt ist, während dieser in einer zweiten Stellung einen Teil des Teilproduktspeichers 28 bildet. In dieser Stellung ist der Ausgang des Zeilenspeichers LS2 mit dem Eingang des Zeilenspeichers LS3 über den Schalter SW1 verbunden, und der Zeilenspeicher LS8 ist mit der Leitung 50 über den Schalter SW2 verbunden. In der zweiten Stellung ist der Zeilenspeicher LS3 nacheinander mit dem Leitungsspeichern LS8 bis LS10 über den Schalter SW1 verbunden, und der Ausgang des Zeilenspeichers LS3 ist über den Sschalter SW2 mit der Leitung 50 verbunden.
Im Hinblick auf die obige Erklärung ist es offensichtlich, wie der Speicher 22, der in Fig. 13 gezeigt ist, bei den Moden 8 und 9 funktioniert. Es ist weiter offensichtlich, wie der Speicher 22 der Fig. 13 bei den Moden 5 und 7 arbeiten kann, wobei weiter Schalter (nicht gezeigt) vorgesehen sind, die durch die Steuereinrichtung 60 aktivierbar sind, um die Komponenten, die bei diesen Moden nicht wendig sind, auszuschalten.
Wie man aus der vorhergehenden Beschreibung erkennt, ist der Betrieb der oben beschriebenen Filteranordnung um so besser, je größer das Ausmaß oder der Grad der Kompression ist, die durchgeführt wird, und desto höher ist ihr Wirkungsgrad, wobei dies aufgrund des wirksamen Anstiegs der Anzahl der Anzapfungen so ist, wenn das Ausmaß der Kompression vergrößert wird. Ein grundlegendes Leistungsmerkmal für die Filtereinrichtung hängt von der Höhe der Zurückweisung der anderen Komponenten im Null/Nieder-Kompressionsmodus (Modus 1 oben) gegenüber der höchsten Kompression ab, die in diesem Modus zulässig ist, das heißt, gerade bevor er in einen Modus schaltet, in dem es mehr als eine 2:1-Kompression in der vertikalen und/oder horizontalen Richtung gibt, da unter dieser Bedingung die Filtereinrichtung in ihrer einfachsten Form ist. Die Leistung hängt wiederum von der grundlegenden Gruppengröße in dem Sinne ab, daß die Leistung mit einer Vergrößerung (in jeder oder in beiden Richtungen) der Basisgruppengröße ansteigt. Im speziellen, oben angegebenen Beispiel war die Basisgruppengröße 4 x 4 (m = n = 4). Jedoch liegt es im Rahmen der Erfindung, irgendeine Basisgruppengröße von 2 x 2 an aufwärts zu verwenden, wobei n und m (jeweils die Gruppengrößen in der horizontalen und vertikalen Richtung) nicht einander gleich sein müssen.
Die 2D-FIR-Filtereinrichtung kann so ausgelegt werden (durch annähernde Berechnung der Werte der Wichtungskoeffizienten von jedem Satz), daß sie eine sogenannte variable trennbare Form aufweist, die der Fachwelt bekannt ist, entsprechend der die Wichtungskoeffizienten eines jeden Satzes zwei Gruppen aufweisen, die für die horizontale bzw. vertikale Richtung anwendbar sind (und daher die Bandbreiten in den entsprechenden Richtung), und die im wesentlichen unabhängig voneinander berechnet werden. In diesem Fall wird die zweidimensionale Bandbreite oder die Antwort der Filtereinrichtung rechteckig, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Jedoch kann anstelle dafür die Filtereinrichtung so ausgelegt werden, daß sie eine sogenannte Gruppenform bildet, die dem Fachmann bekannt ist, wobei die Wichtungskoeffizienten eines jeden Satzes sowohl die vertikale als auch die horizontale Bandbreite in Mitleidenschaft ziehen. In diesem Fall, bei dem die Berechnung der Wichtungskoeffizienten komplexer als im variablen trennbaren Fall ist, wird die zweidimensionale Bandbreite oder die Antwort der Filtereinrichtung kreisförmig sein.
Wie oben gezeigt wurde, kann das 2D-FIR-Fiiter, das mit Hilfe der Figuren 5 bis 13 beschrieben wurde, bei einer Kompressionseinrichtung verwendet werden, die in Form einer digitalen Videoeffekteinheit (DVE) gebildet ist. Wie oben weiter gezeigt wurde, kann eine DVE-Einheit es erfordern, daß der horizontale und/oder vertikale Kompressionsfaktor über dem Bild (beispielsweise ein Bild eines Fernsehsignals) geändert wird, dahingehend, daß man wünscht, einen Videoeffekt zu erzielen, der nach einer Veränderung der Kompressionsfaktoren über verschiedene Teile der manipulierten Version des Bildsignals, das durch DVE-Einheit erzeugt wurde, ruft. Daher wünscht man in derartigen Fällen, dies auszuführen, was man als dynamische Steuerung der Kennlinien der Filtereinrichtung ausdrücken kann.
Es ist natürlich nicht möglich, einen Kompressionsfaktor einzuführen, der einen Zugriff zu Abtastungen erfordert, die nicht mehr im Vorspeicher 24 oder im Gruppenspeicher 26 vorhanden sind. Dies führt zu den folgenden zwei Konsequenzen.
i) Die Filtereinrichtung führt eine variable Zeitverzögerung ein, die von deren Basisgruppengröße abhängig ist. Das heißt, daß ein 4 x 4-Filter mit einer vertikalen Kompression von 4:1 eine Verzögerung von 12 Zeilen erzeugt, wegen der Zeit, die dazu verwendet wird, die Teilprodukte zu berechnen (Teilsummen). Eine direkte Form dieser Fiitereinrichtung (das heißt ein konventionelles 4 x 16-Filter) würde ein Ausgangssignal erzeugen, das zeitlich gleichzeitig mit der achten Zeile abgestimmt ist. In Ausgangswörtern oder Abtastungen ausgedrückt könnte eine Eingangsabtastung, die in der oberen 4 x 4-Gruppe einer 4 x 16-Gruppe auftritt, die bei der 4:1-Vertikal-Kompression verwendet wird, vernünftigerweise erwartet werden, daß sie 1 1/2 Zeilen später wiedererscheint, das heißt, auf halbem Wege zwischen der ersten und vierten Zeile. Diese Situation verschlechtert größere Kompressionsfaktoren. Beispielsweise wird bei der 16:1-Kompression eine Verzögerung von 60 Zeilen durch das Filter auftreten, obwohl Abtastungen erwartet werden könnten, die nach 7 1/2 Zeilen wieder auftreten.
ii) Um den Zeitverlauf der Berechnung der Teilprodukte einzurichten, ist es nicht praktikabel, zwischen ungeraden und geraden Kompressionsfaktoren in der vertikalen oder horizontalen Dimension zu wechseln, ohne durch einen Kompressionsfaktor von 1:1 (Modus 1) zuerst hindurchzugehen und somit alle vorherigen Teilprodukte zu löschen.
Fig. 14 und 15 zeigen entsprechende Verbesserungen für das 2D-FIR-Filter, das in Fig. 6 gezeigt ist, das eine Kompensation für die variable Verzögerung, die oben unter (i) erwähnt wurde, ermöglicht.
Das 2D-FIR-Filter, das in Fig. 14 gezeigt ist, entspricht dem in Fig. 6 gezeigten Filter, mit der Ausnahme, daß die Ausgangsleitung 56 mit einem variablen Verzögerungsspeicher 80 verbunden ist, der unter der Steuerung der Steuereinrichtung 60 über eine Leitung 82 steht, und daß das Ausgangssignal der Filtereinrichtung auf einer Ausgangsleitung 84 vom variablen Verzögerungsspeicher 80 auftritt. Der variable Verzögerungsspeicher 80 verzögert das Ausgangssignal auf der Leitung 56 um einen Betrag abhängig vom Modus des Betriebs der Filtereinrichtung (und dadurch die Fortpflanzungsverzögerung dadurch), so daß ohne Rücksicht auf den ausgewählten Modus immer eine bestimmte Verzögerung zwischen dem Eingangssignal auf der Leitung 20 und dem Ausgangssignal auf der Leitung 84 besteht.
Die in Fig. 15 gezeigte 2D-FIR-Filtereinrichtung entspricht der in Fig. 6, mit den folgenden Modifikationen. Die Ausgangsleitung 56 ist mit einem Eingang eines Feldspeichers 86 verbunden, der ein Feldspeicher einer DVE-Einheit sein kann, der mit einem Eingangsbiidsignal beliefert wird, nachdem es gefiltert wurde. Der Speicher 22 weist einen Adreßspeicher 88 auf, der mit Eingangsadressen auf einer Leitung 90 beliefert wird. Der Adreßspeicher 88 wird durch die Steuereinrichtung 60 über eine Leitung 92 gesteuert. Die Adressen werden vom Adreßspeicher 88 über eine Leitung 94 zum Feldspeicher 86 geliefert.
In der Einrichtung von Fig. 15 wird die Feldspeicheradreßinformation, die durch DVE-Einheit erzeugt wurde, über die DVE-Einheit über die Leitung 90 in den Adreßspeicher 88 geführt. Die Steuereinrichtung 60 kann den zentralen Punkt jeder Filtergruppe (einmal pro Ausgangsabtastung) ermitteln und die übereinstimmende Adresse speichern, die dann über die Leitung 94 zum Feldspeicher 86 ausgegeben wird, wenn die entsprechende Ausgangsabtastung über die Leitung 56 zum Feldspeicher 86 geliefert wird. Die Adresse kann als inaktives Teilprodukt betrachtet werden und der maximale Speicher, der erforderlich ist, hat in der Tat vier Zeilen. Es sei angemerkt, daß die Verzögerung durch das Filter schnell bei der Feldperiode deutlich wird, wenn die effektive Gruppengröße der Filtereinrichtung größer wird. Jedoch müßte die größte Gruppe nur auf das gesamte Feld der Daten zugreifen, und könnte dies in einer Periode erzielen, die viel kleiner als eine Feldperiode ist, wodurch keine weitere Verzögerungskompensation erforderlich sein würde.
Der Betrieb einer Filtereinrichtung, die oben allgemein beschrieben wurde, könnte so ausgedehnt werden, daß sie simultan als Interpolator wirken würde, um nicht-ganzzahlige Adressen zu kompensieren, wie dies in unserer anhängigen EP- A 0 194 066 und in unserer anhängigen GB-A 2 172 167 bcschrieben wurde, obwohl eine Strafe dafür bezahlt werden würde entsprechend der Anzahl der Koeffizienten, die zu speichern wären, um dies zu erzielen.

Claims

1. Zweidimensionale Filtereinrichtung mit begrenzter Impulsantwort (FIR) zum Filtern eines Signals, das ein Bild darstellt und eine Folge von digitalen Wörtern aufweist, die zeitlich durch ein Intervall T voneinander beabstandet sind, wobei die Filtereinrichtung aufweist:

ein zweidiinensionales FIR-Filter (26, 30, 32, 34), das während jeder aus einer Anzahl von aufeinanderfolgenden Taktperioden gleich T eine Filterung über einen vorgegebenen Bildbereich durchführen kann, wobei ein Satz von Wörtern des Bildsignals verarbeitet wird, der eine vorgegebene räumliche Beziehung aufweist, um daraus ein Zwischenwort zu erzeugen; und

eine Steuereinrichtung (60), die auf ein Signal (HCF, VCF) antwortet, die ein Ausmaß anzeigt, bis zu dein das Bild koiupriiniert werden soll, um das FIR-Filter (26, 30, 32, 34) zu veranlassen, eine Bandbreite anzunehmen, die in bezug auf einen Wert der Bandbreite für eine Null-Kompression um ein Ausmaß bezogen auf das Ausmaß der Kompression reduziert ist, gekennzeichnet durch:

eine Teilprodukt-Speichereinrichtung (28), um zumindest einige der Zwischenwörter zu speichern, die durch das zweidimensionale FIR-Filter (26, 30, 32, 34) während der aufeinanderfolgenden Taktperioden erzeugt werden; und daß

die Steuereinrichtung (60) auf Signale (HCF, VCF) antwortet, die ein Ausmaß anzeigen, bis zu der und in welcher Richtung das Bild zu kompriniieren ist, um das FIR-Filter (26, 30, 32, 34) zu veranlassen, in einem Modus zu arbeiten, der zu diesem Kompressionsausmaß paßt, und um eine Anzahl von Zwischenwörtern aus der Teilprodukt-Speichereinrichtung (28), deren Größe bezogen auf das Ausmaß der Komprimierung bezogen wird, zu veranlassen, daß sie zu einem Zwischenwort addiert werden, das gerade im FIR-Filter (26, 30, 32, 34) erzeugt wurde, wobei dieser Betrieb gemäß dem ausgewählten Modus so gesteuert wird, um Ausgangswörter (56) zu erzeugen, die für die Filterung über einen großen Bereich des Bildes repräsentativ sind, der ein Vielfaches des vorgegebenen Bereichs ist.

2. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, wobei das FIR- Filter (26, 30, 32, 34) während jeder Taktperiode einen Satz von Wörtern des Bildsignals verarbeiten kann, die eine zweidimensionale Reihe bilden, und wobei die Steuereinrichtung (60) die Kombinierung einer Anzahl von Zwischenwörtern veranlassen kann, die benachbarten Wörtern von Gruppen entsprechen.

3. Filtereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das FIR-Filter (26, 30, 32, 34) eine Anzahl (30) von Multiplizierern (38) und einen Koeffizientenspeicher (32) aufweist, der eine Anzahl von verschiedenen Sätzen von Wichtungskoeffizienten entsprechend einer Anzahl von Filterbandbreiten enthält, und wobei die Steuereinrichtung (60) zum Anlegen an die Multiplizierter (38) einen Satz von Wichtungskoeffizienten auswählen kann, der das Filter veranlaßt, daß es eine Bandbreite passend bezogen auf das Ausmaß der Kompression hat.

4. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei (z.B. Modus 3) das FIR-Filter (26, 30, 32, 34) einen unterschiedlichen Satz von Wörtern des Bildsignals während jeder aufeinanderfolgenden Taktperiode verarbeiten kann.

5. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei (z.B. Modus 2) das FIR-Filter (26, 30, 32, 34) den gleichen Satz von Wörtern (z.B. A1 - Fig. 10) des Bildsignals während zumindest zwei aufeinanderfolgender Taktperioden verarbeiten kann, und die Steuereinrichtung (60) eine Filterung in einer verschiedenen Weise während jeder der zumindest zwei aufeinanderfolgenden Taktperioden veranlassen kann, um aus dem gleichen Satz von Wörtern eine Anzahl von verschiedenen Zwischenwörtern (z.B. W1a, W1b) zur Kombinierung mit anderen Zwischenwörtern zu bilden, um entsprechende verschiedene Ausgangswörter zu bilden.

6. Filtereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (60) die Kombinierung einer Anzahl von Zwischenwörtern veranlassen kann, die während eines Teils des Bildsignals erzeugt werden, der einer Bildzeile entspricht.

7. Filtereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (60) die Kombinierung einer Anzahl von Zwischenwörtern veranlassen kann, die während entsprechender Teile des Bildsignals erzeugt werden, die jeweils verschiedenen Bildzeilen entsprechen.

8. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die einen variablen Verzögerungsspeicher (80) aufweist, der so geschaltet ist, daß er Ausgangswörter empfangen kann, wobei die Steuereinrichtung (60) den variablen Verzögerungsspeicher (80) veranlassen kann, die Ausgangswörter um ein ausmaß zu verzögern bezogen auf das Ausmaß der Kompression in einer Weise, daß, ungeachtet des Ausmaßes der Kompression, die Ausgangswörter, wenn sie derart verzögert werden, um einen vorgegebenen Betrag in bezug auf das Eingangssignal verzögert werden.

9. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die einen Feldspeicher (86) aufweist, der so geschaltet ist, daß er die Ausgangswörter empfängt, und einen Adreßspeicher (88) aufweist, um die Feldspeicheradreßinformation zu empfangen, wobei die Steuereinrichtung (60) einen zentralen Punkt des größeren Bildbereichs entsprechend jedem Ausgangswort identifizieren kann und eine gespeicherte Adresse entsprechend zum zentralen Punkt zum Feldspeicher (86) zusammen mit dem entsprechenden Ausgangswort liefern kann.